譚俊論
(云南金鼎鋅業有限公司)
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某鉛鋅礦采礦工藝
譚俊論
(云南金鼎鋅業有限公司)
針對某鉛鋅礦體圍巖節理裂隙較為發育的現狀,進行了采礦方法的比較,選擇了上向進路充填采礦法進行開采,取得了較好的開采效果。
上向進路充填法 回采工藝 開采效果
某鉛鋅礦開采規模為2 000 t/d,開采對象主要有1#、2#和5#等3個礦體,其中1#礦體為主礦體,礦區主要分為7個中段。由于礦體和圍巖節理裂隙較為發育,頂板破碎,穩定性差,人員、設備都無法在采場中作業。在礦山首采中段使用水平中深孔分層崩礦留礦法開采,但開采效果并不理想,存在礦柱未回采等問題。為了保證礦山的經濟效益,需要尋找新型的采礦工藝。
1#主礦體為急傾斜中厚大礦體,礦石價值高,礦巖節理裂隙發育完全,礦巖穩定性較差。根據1#主礦體的相關特征,選擇2個方案進行經濟技術比較,方案Ⅰ為崩落法,方案Ⅱ為上向進路充填采礦法。
1.1 方案Ⅰ:崩落法開采技術分析
(1)優點。①生產流程較為簡單,便于施工人員操控;②生產耗資低;③生產量大,投入少,回報高[2]。
(2)缺點。①貧化、損失率較高,在實際開采中資源浪費較大,損失率可達含量的20%以上,此外,由于大量廢石混入礦石中,導致選礦難度加大;②開采中會導致地表塌陷,不僅會對塌陷區的動植物造成不同程度的影響,還會破壞周圍環境,不符合生態文明建設的相關要求,由于該礦所處區域為多雨的南方地區,礦體周圍地勢險要,地表有大量的覆土,隨著崩落深度不斷加大,如遇雨天施工,雨水會順著覆土流入采礦區內,對井下作業造成一定的影響,甚至會引發不安全事故的發生;③近年來該礦山總采礦石量達到104萬t,形成約27萬m3空區,照當前開采狀況,若使用崩落法進行開采,不但首采地段很難選取,也會加大資源浪費。
1.2 方案Ⅱ:上向進路充填采礦法分析
①相對于方案Ⅰ,方案Ⅱ暴露范圍小,便于施工人員作業,可減少礦石資源的損失;②貧化率指標明顯低,可有效降低選礦成本,實現資源高效利用;③礦石回采率高,金屬回收率高。
兩方案技術經濟指標對比見表1。

表1 經濟指標對比
由表1可知,方案Ⅱ較為經濟合理,可作為最終開采方案。
(1)礦塊布置參數。采場沿礦體走向布置,長40 m,寬度與礦體厚度基本吻合。每個采場順著切割巷以及礦體走向布置進路,進路規格(寬×高)為(3.5~4) m×(3~4) m。充填回風井規格為2.0 m×2.0 m。
(2)采準切割。借助脈外采準的方式進行切割,采準切割工程包含分段平巷、切割橫巷及充填回風井等。
(3)回采工藝。采用隔一采一的方式進行,施工人員應根據礦塊內的實際寬度將其均分成多條進路。進路回采工作完成后應立即進行充填,等到滿足充填強度的相關要求后,即可進行第二階段的回采充填工作[3]。
(4)鑿巖爆破。使用單臂鑿巖臺車鑿水平鉆孔,嚴格控制孔深以及孔徑大小,使用筒狀改性銨油炸藥爆破。
(5)采場通風。新鮮風流從中段運輸巷流入,進入斜坡道,再達到分段平巷部位,經過相關處理后,到達進路工作面。污風從采場到達充填回風井部位經處理后到達上中斷回風平巷。爆破工作結束后,場地內煙霧排干凈后,施工人員方可進入工作面進行作業。
(6)頂板管理。在采場通風過程中,施工人員應全面檢查頂板情況,看有無礦石脫落等不良現象,將不安全隱患完全排查后方可進行作業,對頂板松懈部位應使用錨網進行加固處理,提高其穩定性。
(7)采場出礦。使用鏟運機將崩落的礦石運出。
(8)充填。采用灰砂比為1∶6的充填體充填,不同區域的灰砂比例也相同,上部0.5 m空間使用1∶4的灰砂比充填料澆面并接頂充填,二步驟進路及分層聯絡道下部2.5~3.5 m處采用灰砂比為1∶15 充填料膠結充填。施工中應嚴格按照比例進行,確保施工環節得以順利實施。
(9)轉層。在分層回采完成后最后一次填充前,應當將切割橫巷和分層聯絡道提高1.5 m,隨即可填充。等填充達到標準尺度后,繼續提高到一個新的高度,至此就可完成一個分層的轉層工作。
探討了采礦工藝的具體應用,針對某鉛鋅礦的實際情況選擇上向進路充填采礦法開采,取得了良好的應用效果,為類似礦山開采提供了借鑒和參考。
[1] 胡道喜.上向進路與上向分層充填法在李官集鐵礦的應用[J].金屬礦山,2011(4):21-23.
[2] 熊國雄,趙雄文,盧 波,等.上向進路充填采礦法在銅綠山礦的應用[J].現代礦業,2012(11):4-6.
[3] 李 力,李占金,楊立剛.不穩定礦體高效進路充填采礦方法優化研究與應用[J].礦業研究與開發,2014(4):1-3.
2016-09-02)
譚俊論(1970—),男,工程師,碩士,671400 云南省怒江蘭坪。